新能源基本概念精选ppt

　　新能源基本概念精选ppt我国能源形势特点 人均能源不足 中国人口占世界21%，人均能源占有量不足世界平均水平的一半。煤炭50%，石油10%，用电量50% 能源分布不合理 煤炭、石油、天然气主要在东北、华北和西部地区，水资源主要在西南地区 能源结构不合理 煤炭在我国一次能源生产和消费中的比重一直在70%左右 能源效率低 我国能源利用效率只有33%，比国际先进水平约低10个百分点以上。单位GDP能耗是美国的4.3倍，德国和法国的7.7倍，日本的11.5倍 我国可再生能源发展概况 2006年1月1日《可再生能源法》正式实施； 2007年9月发改委制定《可再生能源中长期发展规划》。 2013年1月，国务院发布《能源发展“十二五”规划》 水电总装机容量达2.9亿千瓦，开发程度达到70%左右，生物质发电、风力发电、太阳能发电装机容量分别达到2000、3000和200万千瓦，可再生能源发电装机占总电力装机容量30%以上； 太阳能热水器总集热面积3亿m2，年替代化石能源4000万tce； 沼气年利用量达到440亿m3，生物质成型颗粒燃料年利用量5000万t； 生物燃料乙醇年利用量达到1000万吨，生物柴油年利用量达到200万吨，总计年替代约1000万吨成品油。 到2020年目标： 到2015年，风能发电装机规模达到1亿千瓦；太阳能发电装机规模达到2100万千瓦；生物质能发电装机规模达到1300万千瓦，其中城市生活垃圾发电装机容量达到300万千瓦。 2011年3月发布的《我国国民经济和社会发展十二五规划纲要》中关于能源方面的约束性指标 1.单位GDP二氧化碳排放降低17%。2.非化石能源占一次能源消费比重提高3.1个百分点，从8.3%到11.4%3.单位国内生产总值能耗下降16%、4.主要污染物排放总量显著减少，化学需氧量、二氧化硫排放分别减少8%，氨氮、氮氧化物排放分别减少10%。 能源发展“十二五”规划 我国可再生能源发展现状 到2011年底，我国水电装机容量达到2.12亿kW，并网风电装机总容量6200万kW，居世界首位；太阳能光伏发电310万kW，太阳能热水器利用量达到6500万m2，约占全球58%； 截至2012年底，我国可再生能源发电装机规模占总发电装机比例达28%，可再生能源发电量约占全国总发电量的20%。 截至2012年底，我国水电装机容量2.49亿kW，并网风电装机6300万kW，太阳能光伏发电装机6.5吉瓦（650万kW），太阳能热水器总集热面积2.58亿m2，浅层地热能应用面积3亿m2，各类生物质年利用量3000万tce。 2012年全国沼气年产量150多亿m3，折合2500多万tce，相当于年减少二氧化碳排放6000多万t。 风电的发展远超过2007年规划 2012年遭遇光伏低谷以来，国家先后出台10个文件，以改变过去九成以上光伏产品靠出口的状况，拉动内需来发展光伏产业。 据统计，2013年我国光伏电站新增装机容量12吉瓦（1200万kW），而欧洲只装了9吉瓦。我国的光伏安装量已是世界第一。2014年国家要求新增13吉瓦，到2015年国内累计安装太阳能电池要超过50吉瓦，相当于两个三峡大坝。而到2020年国内累计安装量要达到100吉瓦，到2050年达1120.96吉瓦，占全国总发电量的12.4%。 环境污染 温室效应 酸雨 粉尘污染 PM2.5 雾霾 据说，2012年世界10大污染城市排行榜： 太原、意大利米兰、北京、乌鲁木齐、墨西哥墨西哥城、兰州、重庆、济南、石家庄和伊朗德黑兰。 央视节目“谁的霾”称，据北大报告估算，2012年北京、上海、广州、西安因为PM2.5引发过早死的人数，将达8500多人 “北京咳” 世界银行公布全球污染最严重城市 2006年中国有13个城市位列前20名，天津位列第4 亚行与众多专家完成的《中国环境分析》报告： 2012年，中国最大的500个城市中，只有不到1%达到了世界卫生组织推荐的空气质量标准;世界上污染最严重的10个城市之中，有7个在中国。 有大约74%的中国人居住在空气品质不良的地区。 2011年，PM10全球平均水平为71微克，WHO的建议水平为20微克，北京是121微克 环境污染极度严重 排名 城市（国家） 悬浮微粒（微克/立方米半岛.综合体育入口，2002年数据） 01. 新德里（印度） 177 02. 开罗（埃及） 159 03. 加尔各答（印度） 145 04. 天津（中国） 139 05. 重庆（中国） 137 06. 勒克瑙（印度） 129 07. 坎普尔（印度） 128 08. 雅加达（印尼） 115 09. 沈阳（中国） 112 10. 郑州（中国） 108 11. 济南（中国） 104 12. 兰州（中国） 101 13. 北京（中国） 99 14. 太原（中国） 98 15. 艾哈迈达巴德（印度） 98 16. 成都（中国） 95 17. 鞍山（中国） 92 18. 武汉（中国） 88 19. 南昌（中国） 87 20. 哈尔滨（中国） 85 世界银行《世界发展指标2006》 2013年中国环境状况公报-大气污染 2013年，京津冀、长三角、珠三角等重点区域及直辖市、省会城市和计划单列市共74个城市按照新标准开展监测，依据《环境空气质量标准》（GB3095-2012）对SO2、NO2、PM10、PM2.5年均值，CO日均值和O3日最大8小时均值进行评价，74个城市中仅海口、舟山和拉萨3个城市空气质量达标，占4.1%；超标城市比例为95.9%。 空气质量相对较好的前10位城市是海口、舟山、拉萨、福州、惠州、珠海、深圳、厦门、丽水和贵阳， 空气质量相对较差的前10位城市是邢台、石家庄、邯郸、唐山、保定、济南、衡水、西安、廊坊和郑州。 京津冀区域PM2.5平均浓度为106微克/立方米，PM10平均浓度为181微克/立方米，所有城市PM2.5和PM10均超标 酸雨频率2013年，473个监测降水的城市中，出现酸雨的城市比例为44.4%，酸雨频率在25%以上的城市比例为27.5%，酸雨频率在75%以上的城市比例为9.1%。 亚洲褐云 20世纪90年代初期,科研人员在从斯里兰卡到阿富汗的整个印度半岛南亚上空距地面14km处发现了一片3km厚的“亚洲褐云”。联合国环境规划署成立了一个200多名来自世界各国的科学家组成的研究小组（亚洲银行资助4000万美元），对这块云层进行研究。经过5年的努力，使用了船只、飞机、人造卫星等手段，研究发现,“亚洲褐云”是由于严重的环境污染，导致亚洲南部的上空笼罩着污浊不堪的空气层，它由灰尘、煤烟、酸性物及其他有害悬浮粒子组成,其中黑色碳的含量之高让人触目惊心。如今这片褐云的覆盖范围早已超出了印度半岛，正在向亚洲东部和东南部蔓延,并有向美洲和欧洲蔓延的趋势。 褐云遮蔽地区的海洋及陆地，日照量减少10%到15%，因此温度变冷，但低层大气的温度却升高，结果便使冬季季风改变、西北亚部分地区降雨量锐减，比如巴基斯坦西北、阿富汗、中国西部及中亚西部减少达40%，印度西北及巴基斯坦因此出现旱灾。但相对的亚洲东岸降雨量大增,使孟加拉国、尼泊尔及印度东北洪涝不断。其次,这片烟雾不仅仅会阻断阳光射入，而且还能够引起酸雨,这就对农作物和树木构成了威胁，而且还会对海洋造成污染。洪水、旱灾、日照量减少及酸雨，都会减少农业的收成,污染造成印度冬季稻米收成减少10%。最后，“亚洲褐云”还对当地人的健康造成威胁。因为大气层遭受污染，仅印度一地,每年便有高达200万人的健康受到损害。这朵“亚洲褐云”也是导致每年许多人死于呼吸道疾病的真正“杀手”。 科学家指出，’‘亚洲褐云”的成因中有80%是人为因素。例如数百万燃烧木材及兽粪的低效能火炉、焚林清地及烧毁农业废弃物等，都是“亚洲褐云”形成的原因。除了这些低科技污染源外，森林大火、植被清除和燃料燃烧对环境同样造成了严重的污染，这也是这片亚洲褐云形成的原因之一。 21世纪新能源展望 水力 受地理环境的影响而不稳定，利用规模有限。 风能 据气象学家预测，世界上真正能被利用的风能总量至少有10亿 kW，其中中国可利用的大约有3亿 kW，目前装机有0.6亿kW。 生物质能 据科学家估算，地球上每年经太阳能光合作用生成的生物质总量约为1440～1800亿 t，大约等于现在世界能源消耗总量的10倍 海洋能 全世界海洋能的理论可再生总量约为766亿 kW，现在技术上可以开发的起码有64亿 kW。中国海洋能据估算可开发量约4.6亿 kW。 地热能 全世界地热资源的总量约相当于4948亿tce。中国已查明地热储量相当于31.6亿 tce。 太阳能 地球每秒钟获得的太阳能量相当于燃烧500万 t优质煤发出的能量。在再生能源中占99.44%。 —空间太阳能发电 核裂变 已作为一种可以大规模和集中利用的能源代替能源矿产 核聚变 主要是重氢（氘），1g氘燃料在聚变中所产生的能量相当于8t石油，比1g铀-235裂变产生的能量大5倍。每升海水中含氘0.034g，地球上有15x1014亿t海水，即海水中含有的氘多达450亿t，可谓是取之不竭。 新的核裂变能 钍核反应堆。相关研究表明，1吨钍裂变产生的能量相当于200吨铀裂变的能量，而作为高效能源，钍作为核能燃料不需要像铀一般先进行高浓缩。在核废料处理方面，铀能系统会产生大量具有核辐射危害的钚，而钍能核电系统则只会产生极少量的钚，相较之下，在确保核不扩散方面，钍能系统更具有保障性。而目前已知的钍储量至少可为世界提供1万年的能源消费。我国探明储量世界第二，印度第一。预计在80-100年后会大量开发利用。 本课程主要介绍的系能源利用技术 太阳能光热及光伏利用技术 风力发电 地热能利用技术 生物质能利用技术 核能发电技术 思考题 新能源的概念是什么？ 新能源就是可再生能源吗？ 可再生能源是取之不尽用之不竭的吗？ * 太阳能、海洋能等发电设备的价格为每千瓦上万元到几十万元，陆上风力发电设备为每千瓦4000元甚至更低；石油、天然气的发电设备以及水电设备为每千瓦几百到几千元。水电消费（2012）：中国23.4%，巴西11.4%，加拿大10.4% 王淑娟编著，可再生能源及其利用技术，清华大学出版社，2012.12 李传统主编，新能源与可再生能源技术（第2版），东南大学出版社，2012.8 郑瑞澄主编，民用建筑太阳能热水系统工程技术手册，化学工业出版社，2006.2 王君一，徐任学主编，太阳能利用技术，金盾出版社，2008.1 程明，张建忠，王念春编著，可再生能源发电技术，机械工业出版社，2012.4 左然，施明恒，王希麟主编，可再生能源概论，机械工业出版社，2012.7 马进，王兵树，马永光，李静编著，核能发电原理（第二版），中国电力出版社，2011.3 参考书： 第一讲 新能源基本概念 能源及其分类 能源的定义：能直接或者经过转换获取某种能量的资源 一次能源/二次能源 各种以原始形态存在于自然界而没有经过加工转换的能源——一次能源 直接或间接由一次能源转化加工而产生的其他形式的能源——二次能源 常规能源/新能源 开发利用时间长，技术成熟，已经大规模生产并得到广泛使用的能源——常规能源 正在研发利用半岛.综合体育入口、但尚未普遍使用的能源——新能源 可再生能源 在自然界中不会随着本身的转化或人类利用而日益减少，能在较短周期内得到补充的能源。注意时间尺度问题（在很短的时间尺度上，即使是可再生能源也会枯竭）。这一特点在我们考虑怎样、何时开发和利用可再生能源是非常重要的 清洁能源（绿色能源） 在使用过程中不排放或很少排放污染物的能源。包括可再生能源和核能，还包括如天然气、氢能、清洁煤（将煤通过化学反应转变成煤气或“煤”油，通过高新技术严密控制的燃烧转变成电力）和核能等。 一次能源 二次能源 可再生能源 非再生能源 常规 能源 燃料能源 植物燃料 化学能 （柴薪） 煤（煤矸石、泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤） 石油（油页岩） 天然气 化学能 煤气、焦炭、汽油、煤油、柴油、重油半岛.综合体育入口、渣油、液化石油气 甲醇、酒精、丙烷、苯胺 化学能 非燃料 能源 大中型水电 机械能 电 电能 蒸汽 热能机械能 热水、余热 热能 新能源 燃料能源 小水电 机械能 生物质发电 化学能 清洁燃烧技术 化学能 铀、钚、钍 核裂变能 氘 氚 核聚变能 天然水合物 化学能 沼气 化学能 氢能 化学能 生物质柴油等液体燃料 化学能 非燃料 能源 太阳能 光能 风能、潮汐能、波浪能、海流能 机械能 地热能、海水热能 热能机械能 海洋盐分能 热能等 激光 光能 按被利用程度分、按能否再生分、按获得方法分、按燃烧性质分 能源分类 按被利用的程度分 按获得的方法分 按能源能否再生分 按燃烧性质分 分类依据 分类类别 分类细则及举例 按来源分 (来自地球之外) 第一类能源 太阳能辐射 经生物质转化：煤、石油、天然气、油页岩、生物质能、沼气；经空气或水转化：风能、水能、海洋环流能、波浪能；经热转化：海洋热能；太阳能直接辐射—太阳能 各种宇宙射线、流星等 (来自地球内部) 第二类能源 地热能 地震、火山活动；地热水或地热汽；热岩层 核能 铀、钚、钍、氘等 (与其他天体作用) 第三类能源 潮汐 按性质分 含能体能源 化石燃料、植物燃料、核燃料；地热水、地热汽；氢能 过程性能源 风能、潮汐能、波浪能、海流、火山爆发等 太阳能直接辐射 按对环境的破坏程度分 清洁能源 可再生能源、氢能、天然气 非清洁能源 煤炭、石油等及其制品 能源分类 按来源分、按性质分、按对环境的破坏程度分 说明：地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都来源于太阳；即使是化石能源从根本上来说，也是远古以来贮存下来的太阳能。 地球能流图 能源的计量单位 煤当量（标准煤） 凡能产生7000kcal（或29.3076MJ）热量的任何数量的燃料折合为1kg标准煤（kgce）。 油当量（标准油） 凡能产生10000kcal（或41.87MJ）热量的任何数量的燃料折合为1kg标准油（kgoe）。 常用的单位还有吨标准煤（tce）或吨标准油（toe）及更大的单位计量能源。 西方国家常用“桶”作为石油计量单位，每桶原油约为137kg，折合约0.2tce。 能源中常用的国际制词冠 幂 词冠 国际代号 中文代号 幂 词冠 国际代号 中文代号 1018 艾可萨 （cax） E 爱 106 兆 （mega） M 兆 1015 拍它 （peta） P 拍 103 千 （kilo） K 千 1012 太拉 （tera） T 太 102 百 （hecto） H 百 109 吉珈（giga） G 吉 10 十 （deca） da 十 能源的品质评价 储量 我国煤炭储量世界第三，水能世界第一 能量密度 单位体积或面积内从能源所能获得的功率。太阳能、风能约100W/m2. 储能的可能性与供能的连续性 能源的地理分布 西电东送 西气东输 北煤南运 开发费用和利用能源的设备费用 运输费用与损耗 能源的可再生性 能源的品位 根据转换为电能的难易程度分为高低品位 对环境的影响 煤炭储量（2012）：美国占27.6%，俄罗斯18.2%，中国13.3%。 鹤岗 鸡西 黑龙江 霍林河 东胜 石嘴山 内蒙古 阜新 辽宁 开滦 峰峰 河北 徐州 江苏 阳泉 西山 大同 山西 平顶山 河南 淮北 安徽 神府 陕西 六盘水 贵州 攀枝花 四川 我国煤炭资源的分布 煤炭：北多南少（山西、陕西、内蒙古和 新疆） 煤炭资源有60%分布在华北 大庆 黑龙江 辽河 辽宁 华北 河北 胜利 山东 中原 河南 泸州 四川 玉门 甘肃 克拉玛依 塔中 新疆 我国石油分布 石 油：北多南少 天然气：北多南少、西多

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